MANUAL DE GENERACION DE NITROGENO

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FILOSOFÍA DE OPERACIÓN

DESCRIPCIÓN: FILOSOFÍA DE OPERACIÓN SISTEMA DE CALENTAMIENTO Y RECUPERACIÓN DE CALOR

CÓDIGO: FO-A-002

CLIENTE: PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN

No. CONTRATO: 420833830

ESTE DOCUMENTO MODIFICA Y SUSTITUYE AL DOCUMENTO CSN-OS08-FO-A-123 REV 0


OBRA ELECTROMECÁNICA E INTERCONEXIONES PARA EL SISTEMA DE COMPRESIÓN

DE GAS PROCEDENTE DEL OLEOGASODUCTO DE 36” Ø X 77 KM DE LA PLATAFORMA ENLACE LITORAL (LINEA 5),CON INFRAESTRUCTURA EXISTENTE DE PROCESO, EN LA

TERMINAL MARÍTIMA DOS BOCAS

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ELABORO: DMDM REV. No.: 0B FECHA: 23/10/14 HOJA 1 DE 18

REV FECHA DESCRIPCIÓN ELABORO REVISO APROBO

A 04/11/13 REVISIÓN INTERNA GEVJ DMDM JCQ

B N/A N/A N/A N/A N/A

C 07/11/13 REVISIÓN DE CALIDAD GEVJ DMDM JCQ

D 11/11/13 APROBADO PARA DISEÑO GEVJ DMDM JCQ

0 12/11/13 APROBADO PARA CONSTRUCCIÓN GEVJ DMDM JCQ

0A 30/06/14 APROBADO PARA CONSTRUCCIÓN DMDM RMBG JCQ

0B 23/10/14 APROBADO PARA CONSTRUCCIÓN DMDM RMBG JCQ

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Contenido

Página

1.- ANTECEDENTES.....................................................................................................................................32.- OBJETIVO................................................................................................................................................33.- FILOSOFÍA DE OPERACIÓN..................................................................................................................33.1.- SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR........................................................................................43.2.- SISTEMA DE EXPANSIÓN Y CALENTAMIENTO DE CONDENSADOS...........................................113.3.- PAQUETE GENERADOR DE NITROGENO......................................................................................143.4.- SISTEMA DE DRENAJE DE ACEITE TÉRMICO................................................................................17





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1. ANTECEDENTES

Dentro del proyecto de “Oleogasoducto de 36” x 77 km de la Plataforma Enlace Litoral a la TMDB (Línea 5) e infraestructura para procesar sus hidrocarburos en la TMDB”, durante la tercera etapa del proyecto, existe una fase contemplada para el Calentamiento y Expansión de Condensados compuesto por un separador trifásico cuya función principal es remover el gas y el agua contenidos en la corriente de condensados con la finalidad de disminuir la carga térmica al Calentador de Condensados, el calentador de condensados que elevará la temperatura de la corriente de condensados de 25 a 50 °C y una trampa neumática que removerá el gas producido por la expansión y el calentamiento de condensados.

2. OBJETIVO

Describir la filosofía de operación que regirá el funcionamiento del sistema de calentamiento y expansión de condensados que se instalará en la TMDB y los servicios involucrados.

3. FILOSOFÍA DE OPERACIÓN

Los equipos contemplados para el sistema de calentamiento y expansión de condensados son:

TH-300: Tanque de expansión de aceite térmico BA-300 A/B/R: Bombas de recirculación de aceite térmico FL-300 A/B: Filtros de aceite CH-300 A/B/C: Recuperadores de calor EA-301 A/B: Aeroenfriador TV-300: Tanque de almacenamiento de aceite térmico BA-301 A/R: Bombas de enfriamiento de Aceite Térmico BA-302: Bomba de inyección de Aceite Térmico TL-200: Separador de condensados de media y baja presión TL-300: Separador de condensados EA-300/R: Calentador de condensados BA-400 A/B/R: Bomba de condensados de baja presión BD-200/R: Bomba de transferencia de aguas congénitas

El diseño del sistema de recuperación de calor considera un circuito cerrado que se interconectará a los gases de escape del accionador de los compresores de alta presión, del cual se aprovechará el calor resultante por la combustión de gas y éste se transmitirá hacia un fluido de calentamiento (aceite térmico) que ofrezca alta eficiencia de transferencia de calor y estabilidad térmica para el intervalo de temperaturas de operación.





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3.1. SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR

(Ver DTI D-7415-A-338/339/340/341/342-A/360)

El sistema de calentamiento y expansión de condensados estará conformado por los siguientes subsistemas:

TV-300: Tanque de almacenamiento de aceite térmico EA-301 A/B: Enfriador de aire para aceite térmico CH-300 A/B/R: Sistema de recuperación de calor BA-301/R: Bomba de enfriamiento de aceite térmico BA-302: Bomba de recuperación de aceite térmico TH-300: Tanque de expansión de aceite térmico BA-300 A/B/R: Bomba de recirculación de aceite térmico FL-300 A/B: Filtro de aceite térmico TC-101, TA-101, BA-101A/R y BA-103: Sistema de drenaje de aceite térmico

El tanque de almacenamiento vertical TV-300 tiene como objetivo la captación y almacenamiento de aceite térmico, así como el envío de éste al sistema de recuperación de calor. El tanque operará a una presión de 0.1 kg/cm2_man y temperatura de 41.5°C. El suministro de aceite térmico al tanque TV-300 será por medio de autotanque.

El tanque de almacenamiento contará con indicación remota de temperatura en SDMC, mediante el indicador de temperatura TI-311A, el cual tendrá configuradas alarmas por alta y baja temperatura a 150 y 60°C respectivamente.

En lo que respecta al nivel, el tanque cuenta con indicación local y remota. Para indicación local, el TV-300 cuenta con el indicador de nivel tipo magnético LI-302. La indicación remota de nivel del TV-300 es a través del indicador transmisor de nivel, tipo presión diferencial, LIT-301 que envía señal al indicador de nivel LI-301 ubicado en el SDMC donde se tienen configuradas alarmas por alto (2400 mm) y bajo nivel (200 mm).

La presión del TV-300 es monitoreada por el indicador transmisor de presión PIT-330 que envía señal al indicador de presión PI-330 ubicado en el SDMC, este al detectar una alta presión de 0.14 kg/cm2_man enviará señal a la válvula solenoide PSY-330A/330B para dar apertura a la válvula PV-330A/330B y al detectar una baja presión de 0.10 kg/cm2_man enviará señal a la válvula solenoide PSY-330A/330B para dar cierre a la válvula PV-330A/330B. Cuando la válvula de presión PV-330A/330B abre, esta libera nitrógeno a la atmósfera y despresuriza al TV-300. Otro control de presión del TV-300 se realiza a través del PIT-325 que envía señal al PI-325.

A fin de evitar la oxidación del aceite térmico así como controlar la presión de operación del tanque, éste cuenta con una línea de inyección de nitrógeno ¾”-GI-1527-T-A03T1 en donde se encontrará ubicada la válvula de presión PV-325 que controla la admisión de nitrógeno al interior del tanque con la finalidad de evitar el contacto del aire con el aceite térmico evitando su oxidación; además, al evitar su degradación se garantiza la transferencia de calor del aceite. La válvula de presión PV-325 es de tipo ON/OFF y se controla mediante el indicador de presión PI-





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325 ubicado en el SDMC con puntos de ajuste PSL: 0.05 kg/cm2_man y PSH: 0.1 kg/cm2_man para accionamiento de la válvula a través de la válvula solenoide PSY-325.

Para protección de vacío en el TV-300 se cuenta con una válvula PSVS-11201A, con arrestador de flama, con presiones de ajuste de 0.4 in de H2O por presión y de 0.2 in de H2O por vacío.

El tanque almacenará el 15% de su volumen total como aceite térmico para reposición; esta reposición es realizada por medio de la bomba de recuperación de aceite térmico tipo centrífuga, BA-302. La descarga de la bomba BA-302 ingresa a la pierna de descarga 10”-AC-1331-A03T1 del tanque de expansión de aceite térmico. La bomba BA-302 opera de forma local mediante las botoneras PB-21405P y PB-21406A, y también puede operar desde el CCM donde se tendrá un selector HS-21405B Manual/Fuera, botoneras PB-21405BP y PB-21406BA, y luces indicadoras IL-21405BA e IL-21406BP.

Al sistema de almacenamiento ingresa el aceite térmico frio, proveniente del calentador de condensados EA-300/R, mediante el cabezal 8”-AC-1326-C-A03T1 del cual sale las líneas 6”-AC-1332-A03T1 y la línea 6”-AC-1337-C-A03T1, esta última interconectada a la parte superior del tanque TV-300, por medio de la cual es posible admitir el inventario de aceite térmico contenido en el circuito.

El cabezal 8”-AC-1326-C-A03T1 contará con válvula de temperatura TV-301A posterior al disparo de la línea 6”-AC-1332-A03T1 en donde se ubicará la válvula de temperatura TV-301B y el indicador local de presión PI-314. Las válvulas TV-301A/B operan en caso de retorno caliente del aceite térmico, las válvulas actúan en función de la señal proveniente del control indicador de temperatura TIC-301 ubicado en el cabezal de succión de las bombas de recirculación, 10”-AC-1301-C-A03T1. El TIC-301 modulará en acción inversa a la válvula de temperatura TV-301A y en acción directa a la válvula TV-301B para el desvío del aceite térmico al aeroenfriador EA-301B para mantener una temperatura constante en la succión de las bombas de recirculación de aceite térmico BA-300A/B/R. En el SDMC se tendrán configuradas alarmas por muy alta (145°C) y alta temperatura (135°C).

Aguas abajo del TIC-301 se contará con el controlador indicador de temperatura remoto TIC-300A. Este controlador enviará señal a los motores de los ventiladores del aeroenfriador EA-301A/B con la finalidad de evitar daño, por alta temperatura, a los sellos mecánicos de las bombas. El indicador controlador de temperatura TIC-300A tiene configuradas las alarmas por muy alta (135°C), alta (120°C), baja (125°C) y muy baja temperatura (110°C) que encenderán/apagarán los motores de los enfriadores de aire para aceite térmico EA-301A/B.

El encendido de los motores del aeroenfriador será dado por las alarmas de alta y muy alta temperatura del TIC-300A. En cuanto la temperatura en la succión de las bombas alcance los 120ºC, el TIC-300A enviará señal al primer ventilador del aeroenfriador EA-301A/B; si la temperatura no desciende y alcanza los 135ºC se enviará una señal para encender el segundo ventilador. Si la temperatura no desciende y alcanza los 145ºC se activará la alarma por muy alta temperatura configurada en el TIC-301 indicando al personal operativo tomar las medidas necesarias para la mitigación del evento. Si la temperatura desciende a 125ºC, se apagará el





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ventilador con el mayor número de horas acumuladas de operación. El ventilador que aún permanece encendido no se apagará hasta que la temperatura en la succión de las bombas no haya alcanzado los 110 ºC.

El enfriador de aire para aceite térmico por radiación EA-301A recibe aceite térmico caliente, proveniente de los recuperadores de calor CH-300A/B/C, a través de la línea 4”-AC-1354-C-A03T1, con la finalidad de remover el calor absorbido por el aceite en el recuperador de calor. La línea de entrada del aeroenfriador EA-301A cuenta con un indicador local de presión PI-321; de igual forma, la línea de salida, 4”-AC-1350-C-A03T1, cuenta con el PI-322.

Aguas abajo del PI-322, la salida del aeroenfriador EA-301A cuenta con un indicador transmisor de temperatura TIT-308, que a su vez envía señal al indicador controlador de temperatura remoto TIC-308, ubicado en el SDMC. El controlador TIC-308 tiene configuradas alarmas por muy alta (135°C), alta (120°C), baja (125°C) y muy baja temperatura (110°C) y enviará señales mediante estas alarmas. El controlador enviará señales a los motores del enfriador 301A, vía el CCM, de acuerdo a la siguiente secuencia: cuando la corriente de salida del EA-301A tenga temperatura de 120°C el indicador controlador de temperatura TIC-308 enviará señal al motor del enfriador EA-301A/B para que éste encienda, si la temperatura se eleva a 135°C el controlador enviará señal de arranque al segundo motor del aeroenfriador. Cuando la temperatura empiece a descender y el TIC-308 detecte una temperatura de 125°C, el controlador de temperatura enviará, vía CCM, señal de paro al motor del aeroenfriador EA-301A/B Finalmente, cuando detecte que la temperatura de salida del aeroenfriador se restablece en 110°C el controlador TIC-308 enviará señal de paro a través del CCM al motor del aeroenfriador EA-301A/B. La corriente de aceite térmico a la temperatura normal de operación será enviada al tanque de expansión de aceite térmico TH-300 a través de la línea 8”-AC-1326-C-A03T1.

Los aeroenfriadores EA-301A/B contarán con switch por muy alta vibración VSHH-21201/21204, los cuales enviarán señal de alarma por muy alta vibración en el SDMC. Los aeroenfriadores podrán trabajar en modo manual o automático mediante los selectores HS-21201/21204. El arranque y paro manual se llevará a cabo mediante botoneras ubicados en sitio PB-21201A/21204A y PB-21202P/21205P para arranque y paro respectivamente. De igual forma se cuenta con botoneras de paro de emergencia PB-21203PE/21206PE.

En modo automático, el arranque y paro se realizará desde el SDMC a través de las botoneras PB-21201A/21204A. En el SDMC se cuenta también con señal de estado operando/fuera mediante el indicador de estado IL-21201/21204.

El sistema contará con el tanque de expansión de aceite térmico, TH-300, cuyas funciones son las siguientes:

1) absorber el volumen debido a la expansión del aceite contenido en el circuito,

2) mantener el balance de inventario de aceite térmico del sistema de circulación, y

3) proporcionar el NPSH requerido por las bombas de aceite BA-300 A/B/R y BA-301/R.





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El tanque contará con un indicador de temperatura TI-300 ubicado en el SDMC, este tiene configuradas alarmas por alta (135°C) y muy alta temperatura (145°C). Así mismo, el tanque contará con indicación local y remota de presión mediante el PI-300 y el PI-300A ubicado en el SDMC, donde se cuenta con alarmas por alta (1 kg/cm2_man) y baja presión (0.3 kg/cm2_man).

A fin de minimizar la oxidación del fluido térmico en el tanque, se tendrá blanketing mediante inyección de nitrógeno de 99% de pureza a través de la línea 1”-GI-1528-T-A03T1. Adicional a la minimización de la oxidación del fluido térmico, el nitrógeno será el medio de regulación de la presión dentro del tanque.

La presión de operación dentro del tanque estará controlada mediante los siguientes elementos: válvulas de presión PV-306A/B y controladores remotos de presión PIC-306/21301. Los PIC-306/21301 recibirán señal de los transmisores indicadores de presión PIT-300/21301 ubicados en el tanque de expansión. Éstos, de acuerdo al valor de presión detectada dentro del tanque, enviarán señal al controlador de presión PIC-300/21301 correspondiente. El transmisor indicador de presión PIT-306 enviará alarmas al SDMC a muy baja (0.1 kg/cm2_man) y baja presión (0.3 kg/cm2_man); además, enviará señal a la válvula PV-306A a fin de que module la presión a 0.5 kg/cm2_man al manipular la entrada de nitrógeno al TH-300. El transmisor indicador de presión PIT-21301 envía alarmas al SDMC a muy alta (1.5 kg/cm2_man) y alta presión (1.0 kg/cm2_man); además, enviará señal a la válvula PV-306B para que, manipulando el venteo de nitrógeno a la atmósfera, module la presión a 0.7 kg/cm2_man.

El tanque de expansión, TH-300, contará con indicación local de nivel mediante el indicador de nivel de tipo magnético LI-300, así como indicación y control remoto de nivel mediante el indicador de nivel LI-300A ubicado en el SDMC, donde se encuentra configuradas alarmas por alto (500mm) y bajo nivel (175 mm). La comunicación entre el indicador local y el remoto se lleva a cabo mediante el indicador transmisor de nivel LIT-300A. El indicador de nivel LI-300A a través de un interlock enviará señales a los recuperadores de calor CH-300A/B/C.

El tanque se encuentra instrumentado con dispositivos de seguridad como las válvulas de seguridad PSV-302A/B, las cuales están ajustadas a 3.5 kg/cm2_man. El relevo de las válvulas será enviado al cabezal 4”-AC-1366-C-A03T1 de la fosa de drenaje aceitoso TA-101.

El tanque de expansión térmica TH-300 cuenta con dos piernas, con número de línea 8”-AC-1326-C-A03T1 y 10”-AC-1301-C-A03T1. En operación normal, la pierna de 8”Ø se mantiene bloqueada por medio de una válvula de 8”Ø y permanece alineada la de 10”Ø, que se interconecta al cabezal de succión de las motobombas; por medio de esta línea de 10”Ø se favorece el venteo del aceite térmico debido al calentamiento. La línea 10”-AC-1301-C-A03T1 contará con una toma de muestra antes de dirigirse hacia las bombas BA-300A/B/R.

Las bombas de recirculación de aceite térmico, BA-300A/B/R contarán en el SDMC con lo siguiente: selector manual HS-21409/21413/21417 para operar las bombas de forma manual o automática, botonera PB-214109A/21413A/21417A para arranque y paro del equipo y luz indicadora IL-21409/21413/21417.





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Las bombas tendrán botoneras al pie del equipo para arranque (PB-21409/21413/21417) y paro (PB-21410/21414/21418). Además, en el CCM, se tendrá un selector HS-21409B/21413B/21417B M/A/F (manual / automático / fuera), botoneras para arranque (PB-21409B/21413B/21417B) y paro (PB-21410B/21414B/21418B) y luces indicadoras de arranque LI-21409B/21413B/21417B y paro LI-21410B/21414B/21418B.

Las líneas de succión de las bombas de aceite térmico BA-300A/B/R tendrán instalados transmisores indicadores de presión PIT-301/302/302R, los cuales enviarán señal a los indicadores de presión PI-301/302/302R ubicados en el SDMC donde se tendrán configuradas alarmas por alta (4 kg/cm2_man) y baja presión (1 kg/cm2_man). Además, se contará con indicación local de presión en la succión mediante los PI-21301/21302/21302R. De igual forma, la descarga de las bombas contará con indicación local y remota de presión. La indicación local mediante indicadores de presión PI-21303/31304/21304R y la remota mediante indicadores transmisores de presión PIT-303/304/304R, estos enviarán señal al SDMC a los indicadores de presión PI-303/304/304R. Las bombas descargarán a una presión de 5.21 kg/cm2_man.

Las descargas individuales de las bombas BA-300A/B/R se reunirán en el cabezal 8”-AC-1306-C-A03T1 y se dirigirán hacia los filtros para aceite térmico, tipo canasta dúplex, FL-300A/B, uno en operación y otro en espera. Estos filtros retendrán las impurezas contenidas en el aceite para evitar la formación de películas e incrustaciones en los bancos de tubos de los equipos de transferencia de calor.

Los filtros cuentan con transmisor indicador de presión diferencial PDIT-300, el cual envía señal al indicador de presión diferencial PDI-300, ubicado en SDMC, donde se tendrán configuradas alarmas por alta (0.7 kg/cm2_man) y muy alta presión diferencial (0.9 kg/cm2_man). La alta caída de presión diferencial en el filtro indicará ensuciamiento excesivo, por lo que alertará al operador al alineamiento del filtro en espera; mientras que, la baja caída de presión es indicativo de daño a los internos del filtro.

Posterior al filtrado del aceite térmico, se tiene instalado el medidor de flujo, tipo placa de orificio FE-300, que cuenta con el controlador indicador de flujo FIC-300, que modulará la apertura de la válvula de flujo FV-300 a fin de enviar hacia los recuperadores de calor CH-300A/B/C un flujo constante de 27 MBPD. Además, el FIC-300 dará alarma en el SDMC por alto (30 MBPD) y bajo flujo (6.57 MBPD). Cuando el medidor detecte un flujo mayor a 27 MBPD, el controlador remoto, FIC-300, enviará una señal de apertura a la válvula FV-300 a fin de recircular el flujo excedente hacia el tanque de expansión de aceite térmico TH-300. Adicionalmente, la válvula FV-300 recirculará también para no caer por debajo del flujo mínimo del equipo y de esta forma no dañarlo. La recirculación es a través de la línea 4”-AC-1307-C-A03T1 la cual se deriva previo al FE-300 y posterior a la salida de los filtros FL-300A/B.

El cabezal de descarga cuenta también con transmisor indicador de presión PIT-305, el cual envía señal al indicador de presión PI-305, ubicado en el SDMC, donde también se tendrán configuradas alarmas por alta (9 kg/cm2_man) y baja presión (4.5 kg/cm2_man). Posterior al filtrado del aceite térmico, el aceite se enviará a los bancos de tubos de los recuperadores de calor CH-300 A/B/C y será distribuido a cada recuperador por medio de líneas de 6 pulgadas de





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diámetro, previo a la entrada a los recuperadores se tienen instalados indicadores transmisores de presión PIT-307/309/311 que envían señal a los indicadores de presión PI-307/309/311 en el SDMC, dónde se tendrá una alarma por alta presión a 8 kg/cm2_man. Aguas abajo de los transmisores de presión, se tendrán transmisores indicadores de temperatura, TIT-307B/309B/311B, éstos enviarán señal a los indicadores de temperatura, TI-307B/309B/311B, ubicados en el SDMC donde se tendrá configurada una alarma por alta temperatura a 150°C.

El interlock del nivel de aceite térmico del LI-300A del TH-300 envía señal al interlock de cada recuperador de calor CH-300 A/B/C con la intención de prevenir que se envíe aceite a estos recuperadores cuando en el tanque de expansión, TH-300, se detecte un bajo nivel de aceite de 175mm. Al tener una señal de 175mm, el interlock en cada recuperador mandará a cerrar el dámper de derivación hacia el recuperador de calor y enviará los gases hacia el by-pass hacia la atmósfera. Además, se iniciará el cierre de las válvulas FV-301/302/303 y la apertura de las válvulas XV-21101/21102/21103 para dirigir el aceite térmico hacia el enfriador de aire para aceite térmico por radiación, EA-301A. En caso de que el nivel en el TH-300 sea superior a 175 mm, el interlock de cada recuperador CH-300 A/B/C operará normalmente.

A la salida del aceite térmico de los recuperadores, se tendrán instalados los controladores indicadores de temperatura TIC-302/303/304, los cuales modularán en forma inversa y directa los dampers de derivación y by-pass en los conductos de salida de los gases de escape de las turbinas. A alta temperatura mandará a cerrar el dámper de derivación hacia el recuperador de calor y enviará los gases hacia el by-pass hacia la atmósfera, esto será mediante la señal del TIC-302/303/304 hacia los TY-21601/21602/21603. A baja temperatura, desviará el flujo hacia el recuperador de calor y cerrará el by-pass hacia la atmósfera. Se contará con los transmisores indicadores de presión diferencial PDI-301/302/303 con alarmas configuradas por alta (1.45 kg/cm2) y muy alta presión diferencial (1.55 kg/cm2), con tomas aguas arriba y aguas del recuperador correspondiente. Estas alarmas por alta y muy alta presión diferencial indican la posible ruptura de tubos o taponamiento de los mismos, por ello la alarma de alta presión enviará señal para cerrar el dámper de derivación hacia el recuperador de calor y enviar los gases hacia el by-pass hacia la atmósfera.

Posteriormente, el flujo es medido por lo elementos de flujo tipo placa de orificio FE-301/302/303 y FIT-301/302/303 éstos últimos enviarán señal a los controladores indicadores de flujo FIC-301/302/303 que modularán la apertura de las válvulas de flujo FV-301/302/303 para el control del flujo equitativo en los recuperadores de calor. Además, el indicador de flujo FIC-301/302/303 recibirá señal del FY-301, este realiza acción de división de carga entre tres recuperadores manteniéndolos a 63.6 m3/h y entre dos recuperadores manteniéndolos a 95.4 m3/h.

En operación normal, cuando están operando los tres recuperadores CH-300 A/B/C, el punto de ajuste en cada uno de los controladores FIC-301/302/303 será de 63.6 m3/h. Cuando un recuperador esté fuera de operación se mandará a bypass y se abrirá la válvula de enfriamiento XV correspondiente al recuperador fuera. Los controladores de los dos recuperadores en operación ajustarán para repartir la carga de 63.6 m3/h del recuperador que quedó fuera y los dos turbocompresores en operación ajustarán su carga mediante la función de operación FY de





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división de carga para mantener una carga en cada uno de los dos turbocompresores de 95.4 m3/h. En caso de cierre de las válvulas FV-301/302/303 se inicia la apertura de las válvulas de enfriamiento XV-21101/21102/21103 para dirigir el aceite térmico hacia el enfriador EA-301A para remover el calor absorbido al paso por el recuperador.

En general, cuando el turbocompresor esté fuera de operación se deberá realizar la acción de by-pass en el recuperador llevando el gas hacia la atmósfera sin pasar por el haz de tubos de aceite térmico, el calor que haya absorbido el aceite térmico por radiación será disipado por el enfriador EA-301A; por ello, la válvula FV-301/302/303 cerrará para no enviar el aceite al intercambiador EA-300/R, mientras que la XV-21101/21102/21103 abrirá para encaminar al aceite hacia el aeroenfriador EA-301A.

Las causas para que el turbocompresor esté fuera de operación, son las siguientes: accionamiento manual para sacarlo a mantenimiento, activación del PSLL a 25.5 kg/cm2_man o mayor, incremento de la presión diferencial a 1.55kg/cm2 o mayor reportada por PDIT-301/302/303, o por falla imprevista en puntos de ajuste de TIC.

El monitoreo de la temperatura en los recuperadores de calor es a través del indicador de temperatura TI-21601/21602/21603 ubicado en el SDMC dónde se tendrá configurada una alarma por alta temperatura a 550°C.

El aceite caliente proveniente de los recuperadores de calor es recolectado en el cabezal 8”-AC-1323-C-A03T1 para ser enviado al calentador de condensados EA-300/R. El suministro de aceite térmico hacia el calentador de condensados EA-300/R será regulado mediante la válvula de temperatura TV-305 que será modulada en acción inversa por el controlador indicador de temperatura TIC-305 que estará ubicado en el cabezal de salida del condensado, a fin de mantener la temperatura en 50 ºC.

Para operación con bajo o nulo requerimiento térmico por parte del intercambiador EA-300 la válvula de temperatura TV-305 cerrará, provocando una sobrepresión aguas arriba del intercambiador. Para lo cual se cuenta con el by-pass 6”-AC-1327-C-A03T1, que desviará el flujo de aceite térmico de regreso al tanque de almacenamiento TH-300. El by-pass será controlado a través de la válvula de presión PV-313 que será modulada en acción directa por el controlador indicador de presión PIC-313 a 5.5 kg/cm2_man

Posterior al paso por el intercambiador de calor EA-300, el aceite térmico es retornado hacia el tanque de expansión TH-300 para repetir el ciclo interconectándose a la succión de las bombas y a la pierna que interconecta al tanque TH-300 con el circuito.





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3.2. SISTEMA DE EXPANSIÓN Y CALENTAMIENTO DE CONDENSADOS

(Ver DTI D-7415-A-342-A, D-7415-A-342-B y D-7415-A-343)

El sistema de expansión y calentamiento de condensados contempla para su operación los siguientes equipos:

TL-200: Separador de condensados de media y baja presión BD-200/R: Bombas de transferencia de aguas congénitas EA-300/R: Intercambiador de calor para la expansión y calentamiento de condensados. TL-300: Separador de condensados de media y baja presión BA-400 A/B/R: Bomba de condensados de baja presión

Los condensados existentes, provenientes de los sistemas de compresión de baja presión, serán canalizados a través de la línea 6”-CB-1601-C-A06T1 hacia el separador trifásico TL-200 para eliminar el gas y agua de la corriente de condensados y disminuir la demanda térmica del intercambiador de calor EA-300/R.

Previo a la entrada al tanque separador trifásico se cuenta con regulación de presión local y remota mediante el controlador de presión PC-200A y el indicador controlador de presión PIC-200A, los cuales enviarán señal de apertura o cierre a la válvula PV-200A, la cual estará ajustada a 1.3 kg/cm2_man. El controlador PC-200A se tendrá como respaldo del controlador PIC-200A.

Aguas abajo del control de presión se insertarán al cabezal 10”-CB-1601-C-A06T1 las líneas 3”-DH-1719-C-A06T1 proveniente desfogue húmedo del calentador de condensados EA-300/R y la línea 4”-DC-1281-C-A06T1 proveniente de la descarga de bomba del sistema de drenaje BA-100A/R, esta última línea cuenta con una derivación hacia el cabezal de succión de bombas BA-400A/B/R ubicada previo a su incorporación al cabezal.

El control de la presión en el separador de condensados de media y baja presión, TL-200, será dado por la válvula de presión PV-200B que será modulada en acción directa por el controlador remoto de presión PIC-200B o por el controlador local de presión PC-200B. La válvula PV-200B se ajustará a 1.3 kg/cm2_man. Además, el tanque TL-200 cuenta con una válvula de desfogue PSV-200/22200 con presión de ajuste de 7 kg/cm2_man.

Por otra parte, el nivel del tanque será controlado por la válvula controladora de nivel LV-200 tipo modulante. La señal que recibe la LV-200 puede ser local o remota por el controlador de nivel LC-200 (local) y el controlador indicador de nivel LIC-200 (remoto). El transmisor indicador de nivel tipo magnético, LIT-200, envía señal hacia el LIC-200 ubicado en el SDMC donde se





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tendrán configuradas alarmas por alto (1155 mm) y bajo nivel (553 mm) y un punto de ajuste de 890 mm, que es el nivel normal de operación del TL-200.

El tanque separador cuenta con una pierna para la separación de la fase líquida pesada de la fase líquida ligera. El nivel de la pierna será controlado por los interruptores LSH-201 y LSL-201, cuya acción será la apertura y cierre de la válvula de suministro de aire LSY-201/22400 a las bombas neumáticas BD-200/R que se ocupan de la evacuación del agua congénita de la pierna del separador. Cuando las bombas tengan alta presión a la descarga, se enviará esta sobrepresión a la llegada al tanque TL-200. La pierna del tanque TL-200 contará con indicador de nivel local LI-201 y remoto LI-201 ubicado en el SDMC donde se encontrarán configuradas alarmas por alta y baja presión a 537 y 210 mm respectivamente, el LI-201 recibirá señal del transmisor indicador de nivel LIT-201 para el monitoreo remoto de la variable.

El agua congénita será enviada al cabezal del cárcamo de bombeo existente TC-02 a través de la línea 2”-AAM-1752-C-A07T1 que se interconectará a través del TI-C 34 a la línea de 3 pulgadas.

El condensado separado en el TL-200 será alimentado al calentador de condensados EA-300/R a través de la línea 6”-CB-1608-C-A06T1, la cual contará indicador transmisor de presión PIT-326 que enviará señal al indicador de presión PI-326, ubicado en el SDMC donde se tendrá configurada una alarma por alta presión a 1.5 kg/cm2_man. Aguas abajo del transmisor de presión, se contará con un elemento de temperatura TE-309 y un indicador transmisor de temperatura TIT-309, este enviará señal al TI-309 para monitoreo remoto en el SDMC, donde se configuran alarmas por muy alta (60°C), alta (50°C), baja (22°C) y muy baja temperatura (20°C).

En el intercambiador, la corriente de condensados es calentada de 25 a 50 °C en flujo a contracorriente con aceite térmico. Tanto la entrada como la salida de la sección de condensados del intercambiador EA-300/R cuentan con indicación local de presión y temperatura. La entrada tendrá indicadores locales PI-22202/22205 y TI-22202/22205, mientras que la salida los indicadores locales PI-22206/22208 y TI-22206/22208.

A la salida del intercambiador de calor, en la línea 16”-CB-1606-C-A06T1, se tiene instalado el controlador indicador de temperatura TIC-305 con un punto de ajuste de 50 ºC que actúa en forma inversa con la válvula TV-305 de alimentación de aceite térmico por lado tubos al intercambiador, para regular la temperatura de envío de condensados hacia el separador de condensados TL-300.

La mezcla líquido-vapor resultante del calentamiento de condensados es enviada al separador de condensados TL-300, en donde el gas remanente es retirado y la corriente de condensados 6”-CB-1611-C-A06T1 es enviada hacia las bombas de condensados de baja presión BA-400A/B/R.

La presión de operación del separador de condensados será controlada mediante los controladores remotos y locales PIC-300B y PC-300B los cuales enviarán señal de apertura o cierre a la válvula PV-300B de tipo modulante ajustada a 0.7 kg/cm2_man. Además, el TL-300 contará con indicación local de presión con el PI-329 y con indicación remota de presión a





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través del indicador transmisor de presión PIT-329 que envía señal al indicador de presión PI-329A ubicado en el SDMC donde se tendrán configuradas alarmas por alta (1 kg/cm2_man) y baja presión (0.5 kg/cm2_man).

La temperatura en el TL-300 es monitoreada a través del elemento de temperatura TE-310, este envía señal al transmisor indicador de temperatura TIT-301 el cual envía señal al indicador de temperatura ubicado en el SDMC con alarmas configuradas por muy alta (65°C), alta (60°C), baja (22°C) y muy baja temperatura (20°C).

Por otra parte, el control de nivel se llevará a cabo de forma remota mediante los siguientes elementos: indicador de nivel LI-303A, indicador transmisor de nivel LIT-303 de tipo magnético ambos y el indicador controlador de nivel remoto LIC-303, el cual se encuentra ubicado en el SDMC donde están configuradas alarmas por alto y bajo nivel a 543 y 300 mm. El LIC-303 enviará señal de arranque y paro a los motores de las bombas a través del CCM de la siguiente forma: al alcanzar el nivel alto 543 mm se envía señal para encendido de la primera bomba, de mantenerse este nivel e incrementarse a 610 mm se enviará señal de arranque de la segunda bomba; si están operando dos bombas, al llegar al nivel de 400 mm se apagará una, y al llegar al bajo nivel 300 mm se apagará la segunda.

De forma local se contará con interruptor de muy bajo nivel LSLL-303 el cual enviará señal de paro a las bombas BA-400 A/B/R.

Para efecto de sobrepresión en el sistema, se cuenta con las válvulas de relevo de presión, PSV-301A/22201, ajustadas a 7 kg/cm2_man que enviarán su desfogue a través de la línea 8”-D-1274-C-A06T1 hacia el cabezal existente de desfogue de baja presión de 12”-D-506-T2B mediante la interconexión TI-C 17.

El cabezal hacia las bombas BA-400A/B/R, la línea 6”-CB-1611-C-A06T1, contará con un indicador local de presión PI-22300. Este cabezal, antes de derivarse en las líneas de succión a las bombas recibe a la línea 4”-DC-1287-C-A06T1 de la descarga de las bombas del sistema de drenaje atmosférico.

Las bombas de condensados de baja presión BA-400A/B/R contarán en la succión con un indicador local de presión PI-22301B/22303B/22305B y con transmisor de presión PIT-22301/22303/22305 que envía señal permisiva de arranque al SDMC si la presión es igual o mayor a 0.5 kg/cm2_man. A la descarga, las bombas cuentan con un indicador local de presión PI-22302B/22304B/22306B y un transmisor de presión PIT-22302/22304/22306 que envía señal de paro hacia el SDMC por muy baja presión de descarga al alcanzar 4 kg/cm2_man.

Cada línea de descarga de las bombas BA-400A/B/R cuenta con una línea de derivación hacia el cabezal 2”-CB-1641-C-A06T1 el cual recircula el fluido hacia el TL-300. Las líneas de recirculación de las BA-400A/B/R cuentan con indicador local de presión PI-22320/22321/22322.

La descarga de las bombas de une en el cabezal de descarga 4”-CB-1615-C-A06T1 donde se cuenta con un medidor de flujo tipo coriolis FE-311, el cual envía señal al SDMC donde se contará con indicación de flujo, de temperatura, de densidad y el registro del flujo. Una vez





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medidos, los condensados estabilizados son enviados a las líneas de condensados estabilizados 1, 2, 3 y 4, donde podrán ser mezclados en alguna o todas ellas dependiendo de los requerimientos de producción de la TMDB.





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3.3. PAQUETE GENERADOR DE NITRÓGENO

(Ver DTI D-7415-A-344)

El sistema de calentamiento y expansión de condensados contará con un paquete generador de nitrógeno para el suministro de nitrógeno de alta pureza a los diferentes usuarios en la planta, con la finalidad de evitar el contacto del aceite térmico con el aire y la consiguiente oxidación de éste, aumentando la vida útil del aceite térmico garantizando además, la correcta transferencia de calor del aceite hacia el sistema de calentamiento.

El paquete generador de nitrógeno PA-300 es alimentado con aire de instrumentos a una presión de 7.5 a 9 kg/cm2_man y consiste, para su operación, en los siguientes equipos:

TL-300A Separador de líquidos

FA-300A Filtro coalescente

FA-300B Filtro coalescente

CE-300 Calentador eléctrico

TG-300A Filtro de carbón activado

FA-300C Filtro de partículas

MM-300 Módulo de membrana

TG-300 Tanque acumulador de nitrógeno

El aire de instrumentos proveniente del cabezal 2”-AI-1401-C-A04T3, del sistema de distribución de aire de instrumentos, entrará al paquete de generación de nitrógeno, PA-300, a través de la línea 1”-AI-1419-C-A04T3. El aire entra al separador de líquidos TL-300A a fin de asegurar eliminar cualquier posible resto de humedad, previo al TL-300A se encuentra un indicador local de presión PI-34101. El aire seco es enviado al filtro coalescente FA-300A, el cual retendrá partículas de 1m y mayores, el filtro cuenta con indicador local de presión diferencial PDI-34101 cuando la presión diferencial se incremente alertará al operador que los cartuchos deben ser cambiados. El aire de salida del filtro FA-300A ingresará al filtro coalescente FA-300B, el cual retendrá partículas de 0.01m y mayores. El filtro FA-300B cuenta con indicador local de presión diferencial PDI-34102 cuando la presión diferencial se incremente alertará al operador que el cartucho debe ser cambiado. La corriente, libre de partículas, ingresará al calentador eléctrico CE-300 donde el aire se calentará.

Tanto el separador TL-300A como los filtros FA-300A y FA-300B cuentan con una trampa de condensados, cada uno. Por ello, los líquidos captados por el separador TL-300A y los filtros FA-300A y FA-300B serán drenados a través de su respectiva trampa de condensados y enviados a la línea de drenaje ½”-DW-1560-C-A05T1.





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El calentador eléctrico CE-300 para compensar el flujo de aire así como para conocer la diferencial de temperatura, a la entrada contará con medición de temperatura local mediante el TE-34101, tipo RTD, el cual enviará señal al PLC del paquete donde se tendrá indicación de temperatura mediante el indicador TI-34101.

Dentro del calentador, para operación segura, se contará con medición de temperatura mediante el elemento de temperatura TE-34105, el cual mediante un interlock enviará alarma y señal de paro del calentador cuando detecte una muy alta temperatura de 200°C. El TE-34105 enviará señal a través del interlock al indicador de temperatura TI-34105 ubicado en el PLC del paquete, donde se tendrá indicación de temperatura. A la salida del calentador eléctrico CE-300 se contará con medición de temperatura mediante el elemento TE-34103, el cual enviará señal al indicador controlador de temperatura TIC-34103 ubicado en el PLC del paquete.

El aire caliente ingresará al filtro de carbón activado TG-300A y posteriormente al filtro de partículas FA-300C, el cual tiene como objetivo eliminar las posibles partículas de carbón activado que se pudieron haber adherido a la corriente de aire. El filtro de partículas cuentan con indicador de presión diferencia local PDI-34103, el cual indicará al operador el momento en que se deba cambiar el cartucho del filtro. El TG-300A cuenta con una PSV-34101 ajustada a 7 kg/cm2_man, el desfogue será enviado a la atmósfera mediante la línea ½”-V-1808-T-A03T1.

En la corriente de aire que sale del filtro FA-300C se tendrá instalado un elemento de temperatura TE-34102 y un transmisor indicador de temperatura TIT-34102 que enviará señal al indicador de temperatura TI-34102 ubicado en el PLC del paquete. En caso de que el TI-34102 detecte que el aire a los módulos tiene una temperatura de 60°C, enviará una alarma por alta temperatura, Cuando el TIT-34102 detecte que la temperatura en el aire hacia los módulos de membranas es 65 °C o mayor se enviará señal al calentador eléctrico para apagarlo, por el contrario cuando el TIT-34102 detecte que la temperatura de la corriente cae a 60°C se enviará señal de arranque al calentador eléctrico CE-300.

La producción de nitrógeno está basada en membranas de filamento de polímero. Los filamentos están agujerados por en medio y a lo largo por donde pasa el aire. Un haz de estos filamentos es encapsulado en cartuchos. Los filamentos tienen la propiedad de ser selectivamente permeables a los componentes del aire. El oxígeno permeará más rápidamente que el nitrógeno. Debido a que la velocidad de permeado en las membranas depende de la presión del sistema ésta será controlada en el sistema.

La línea de aire caliente contará con válvula de control de presión PCV-34102 ajustada a 5.62 kg/cm2_man y válvula de presión PV-34101 la válvula se abrirá para permitir la entrada de aire a las membranas y cerrará apagando el sistema. La línea cuenta, adicionalmente, con indicador transmisor de presión PIT-34101, el cual envía señal al indicador de presión PI-34101 ubicado en el PLC del paquete.

Una vez que la corriente sale de los módulos de membrana MM-300, a una porción de la corriente se le controlará la presión a 1.47 kg/cm2_man a fin de que la corriente sea analizada. La corriente a muestrear entra a través de una válvula de tres vías a regulación de presión a





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0.35 kg/cm2_man para que finalmente, ingrese al analizador de oxígeno AIT-34101, que enviará señal al indicador de análisis AI-34101 ubicado en el PLC del paquete a fin de verificar la pureza de la corriente de nitrógeno en el PLC se alarmará por alto y muy alto contenido de oxígeno a 1% y 1% después de 30 minutos de oxígeno, respectivamente. Si la corriente tiene un contenido de oxígeno mayor a 1% la válvula PV-34102 abrirá para venteo de la corriente fuera de especificación.

Si la corriente contiene 99% de nitrógeno ésta se dirigirá al tanque acumulador de nitrógeno TG-300. La corriente de nitrógeno, antes de llegar al tanque, tendrá indicación local de presión mediante el indicador de presión PI-334. El tanque cuenta con indicaciones en PLC del paquete de presión y temperatura mediante los indicadores PI-332 y TI-312 respectivamente. Como dispositivo de seguridad, el tanque cuenta con válvula de seguridad PSV-305, la cual estará ajustada a 10 kg/cm2_man, el desfogue será enviado a la atmósfera mediante la línea 1 ½”-V-1805-T-A03T1.

El paquete de generación de nitrógeno cuenta con un rack de cilindros precargados en caso de falla del sistema de generación, una vez utilizados, los cilindros deben ser recargados; la recarga de los cilindros será realizada por otros. La línea de alimentación de los cilindros hacia la línea de entrada del TG-300 cuenta una válvula reguladora de presión auto-operada PCV-34104 y, como dispositivo de seguridad por sobrepresión, con una PSV-34104 con presión de ajuste de 10 kg/cm2_man. El desfogue de esta PSV también se enviará a la atmósfera mediante la línea 1 ½”-V-1805-T-A03T1.

El nitrógeno de salida del TG-300 será distribuido a través del cabezal 1”-GI-1528-T-A03T1 previa regulación de presión mediante la válvula de control de presión PCV-300, la cual estará ajustada a 3 kg/cm2_man a los a los siguientes usuarios por medio de sus válvulas de control:

TV-300 Tanque de almacenamiento de aceite térmico

TH-300 Tanque de expansión de aceite térmico

PA-101 Unidad de compresión de alta presión No. 1



GB-301 Compresor booster del módulo No. 1



Todas las señales enviadas al PLC del paquete generador de nitrógeno son posteriormente enviadas, vía modbus, para ser monitoreadas en el SDMC de la planta.





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3.4. SISTEMA DE DRENAJE DE ACEITE TÉRMICO

(VER DTI D-7415-A-360)

El sistema de drenaje de aceite térmico constará de una fosa de drenaje abierto de aceite térmico TC-101, tanque de aceite térmico TA-101 de 6.36 m3, bomba de transferencia de aceite térmico BA-101A/R, una en operación normal y una de relevo, con presión de descarga de 0.96 kg/cm²_man y capacidad de 20.4 m3/h.

El tanque contará con indicación local y remota en SDMC de presión mediante los indicadores de presión PI-21424A y PI-21424 respectivamente. En SDMC se tendrán configurada alarma por alta presión a 3.5 kg/cm2_man. El tanque contará con arrestador de flama AF-102 cuyo venteo estará canalizado a un lugar seguro.

El tanque contará, en su interior, con bombas rotatorias verticales BA-101A/R, las cuales enviarán el drenaje contenido del tanque hacia autotanques. Las bombas operarán de forma local. El arranque y paro local se realizará mediante botoneras: PB-21419/21421 arranque y PB-21420/21422 paro. A la descarga de las bombas BA-101A/R se cuenta con indicación local de nivel PI-303A/303R.

El tanque contará con indicación remota de nivel mediante el indicador de nivel LI-303A. El indicador remoto recibe señal del transmisor indicador de nivel tipo capacitivo LIT-30A. El indicador remoto estará ubicado en el SDMC, donde se tendrán configuradas alarmas por alto (1250 mm) y bajo nivel (254 mm).

En la fosa TC-101 se encuentra ubicada la bomba de achique de agua pluvial, BA-103, con capacidad de 11.36 m3/h. La bomba de achique BA-103 cuenta con los switches de bajo nivel LSL-21423A/B y con botonera de arranque y paro PB-21423. La descarga de esta bomba se dirige hacia el drenaje pluvial.





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MANUAL DE GENERACION DE NITROGENO

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